Πειραματική και αριθμητική διερεύνηση επίπεδων βραζιλιανών δίσκων υπό αντιδιαμετρική θλίψη.

Abstract

Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε πειραματική και αριθμητική διερεύνηση του επίπεδου βραζιλιανού δίσκου για διάφορες γωνίες επαφής (2α) με σκοπό την ανάλυση της δημιουργίας του εντατικού και παραμορφωσιακού πεδίου που τελικά οδηγεί το δείγμα στην αστοχία. Βασικός στόχος ήταν η εργαστηριακή διερεύνηση του προβλήματος της αλλαγής της φόρτισης, από μήκος τόξου 100, σε ομοιόμορφα κατανεμημένη φόρτιση επί του επίπεδου άκρου των δίσκων, στο πρόβλημα της αντιδιαμετρικής φόρτισης επίπεδων δίσκων. Η αριθμητική διερεύνηση πραγματοποιήθηκε με στόχο την αναπαραγωγή των συνθηκών που επικρατούν κατά την διάρκεια της δοκιμής στο εργαστήριο και η καλύτερη δυνατή προσομοίωση για την μελέτη των συνθηκών θραύσης και δημιουργίας ρωγμών όταν το δείγμα φτάσει κοντά στο σημείο έναρξης της θραύσης του. Η διερεύνηση αυτή έγινε με την εφαρμογή του κριτηρίου του Griffith.

Η μελέτη δημιουργίας του εντατικού και παραμορφωσιακού πεδίου καθώς επίσης και τα όρια αστοχίας ενός υλικού είναι μεγάλης σημασίας για έναν μηχανικό διότι αυτές οι παράμετροι καθορίζουν τις αντοχές αυτού του υλικού και βοηθά στον υπολογισμό των συντελεστών ασφαλείας αυτού για διάφορες χρήσεις. Μια σημαντική χρήση είναι και η μελέτη καταλληλότητας και ασφάλειας αναστύλωσης αρχαίων μνημείων με απώτερο σκοπό τη διάσωση της πολιτιστικής μας κληρονομιάς. Τα εργαστηριακά πειράματα και καταστατικά μοντέλα προσομοίωσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εργαλεία υπολογισμού για τον προσδιορισμό της καταλληλότητας των υλικών που θα κληθούν να αντικαταστήσουν κάποια προϋπάρχοντα σε αρχαία μνημεία. Οι αριθμητικές προσομοιώσεις προβλέπουν γενικά, τους μηχανισμούς που πιθανών να προκαλέσουν την αστοχία ή την δημιουργία ρωγμών κατά τη διάρκεια ζωής των υλικών, από τις διάφορες επιδράσεις που μπορεί να επέλθουν από το εντατικό πεδίο.

Για την εργαστηριακή και αριθμητική προσομοίωση της δοκιμής του επίπεδου βραζιλιανού δίσκου δημιουργήθηκαν διάφορα δοκίμια και δισδιάστατα μοντέλα με τα οποία μελετήθηκαν οι αντοχές και οι διάφοροι παράγοντες που επηρεάζουν αυτού του τύπου τη δοκιμή.